6.如图所示的实验装置可以验证牛顿运动定律,小车上固定一个盒子,盒子内盛有砂子.砂桶的总质量(包括桶以及桶内砂子质量)记为m,小车的总质量(包括车、盒子及盒内砂子质量)记为M.
(1)验证在质量不变的情况下,加速度与合外力成正比:从盒子中取出一些砂子,装入砂桶中,称量并记录砂桶的总重力mg,将该力视为合外力F,对应的加速度a则从打下的纸带中计算得出.多次改变合外力F的大小,每次都会得到一个相应的加速度.本次实验中,桶内的砂子取自小车中,故系统的总质量不变.以合外力F为横轴,以加速度a为纵轴,画出a-F图象,图象是一条过原点的直线
①a-F图象斜率的物理意义是$\frac{1}{M+m}$.
②你认为把砂桶的总重力mg当作合外力F是否合理?
答:合理.(填“合理”或“不合理”)
③本次实验中,是否应该满足M?m这样的条件?
答:否 (填“是”或“否”);理由是因为实验的研究对象是整个系统,系统受到的合外力就等于mg.
(2)验证在合外力不变的情况下,加速度与质量成反比:保持桶内砂子质量m不变,在盒子内添加或去掉一些砂子,验证加速度与质量的关系.本次实验中,桶内的砂子总质量不变,故系统所受的合外力不变.用图象法处理数据时,以加速度a为纵轴,应该以$\frac{1}{M+m}$为横轴.
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